甘藍幼苗期葉片生理指標的變化

譚大海 李富恒 于龍鳳 劉錦妍

（東北農(nóng)業(yè)大學生命科學學院，黑龍江哈爾濱，150030）

甘藍幼苗期葉片生理指標的變化

譚大海 李富恒 于龍鳳 劉錦妍

（東北農(nóng)業(yè)大學生命科學學院，黑龍江哈爾濱，150030）

研究了3個不同熟期甘藍品種幼苗期葉片蛋白質(zhì)含量、可溶性糖含量、還原糖含量和葉綠素含量的變化。試驗結果表明，3種甘藍幼苗期蛋白質(zhì)含量和葉綠素含量總體上都呈上升的趨勢。可溶性糖含量都表現(xiàn)為在幼苗期的前3周逐漸升高并在第3周達到最高值，在第4周顯著降低后又逐漸升高。還原糖含量多呈現(xiàn)無規(guī)律的波動性變化，但是還原糖含量的值都顯著低于可溶性糖含量。

甘藍 幼苗期 葉片 生理指標

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為甘藍早熟、中熟、晚熟品種各1個，分別為早春寶、鐵頭金剛、京豐一號，種子購自黑龍江省農(nóng)科院園藝分院。

1.2 幼苗培養(yǎng)

試驗于2008年在東北農(nóng)業(yè)大學園藝實驗站進行。選取籽粒飽滿的種子，放入55℃溫水中，不斷攪拌至水溫降到30℃，繼續(xù)浸種4 h。20℃黑暗條件下催芽，每天淘洗、翻動2次，60%種子露白后播種在裝有營養(yǎng)土的托盤中。待種子出芽后保持白天溫度25℃，夜間溫度15℃；待幼苗長出后保持白天溫度20℃，夜間溫度10℃。當幼苗長到2片真葉時，用8 cm×8 cm營養(yǎng)缽分苗。分苗用土與播種用土相同。分苗后保持晝夜溫度20～25℃/15℃，適時澆水。

1.3 測定方法

待甘藍幼苗第1片真葉完全展開后，每周取甘藍葉片測定蛋白質(zhì)含量，可溶性糖含量，還原糖含量和葉綠素含量。

蛋白質(zhì)含量測定采用考馬斯亮藍結合法[2]，可溶性糖含量測定采用蒽酮比色法[2]，還原糖含量測定參照3，5-二硝基水楊酸比色法[3]，葉綠素含量測定按郝再彬的方法進行[4]。

2 結果與分析

2.1 可溶性蛋白質(zhì)含量變化

如圖1所示，3種甘藍幼苗期蛋白質(zhì)含量的變化整體上均呈增高的趨勢，其中鐵頭金剛的蛋白質(zhì)絕對含量顯著高于早春寶和京豐一號。在幼苗期的前4周，鐵頭金剛和京豐一號的蛋白質(zhì)含量都呈波動性變化，而早春寶的蛋白質(zhì)含量則緩慢上升。在最后2次測定時，3種甘藍的蛋白質(zhì)含量都表現(xiàn)出直線上升的趨勢。

2.2 可溶性糖含量變化

由圖2可知，3個甘藍品種的可溶性糖含量都表現(xiàn)為在幼苗期的前3周逐漸升高，在第4周顯著降低后又逐漸升高。但是到定植的第6周為止，3個品種可溶性糖含量的值都低于第3周的最高值。由圖3可知，3個甘藍品種幼苗期的還原糖含量變化除京豐一號呈現(xiàn)升高-降低-升高的變化趨勢外，早春寶和鐵頭金剛多呈現(xiàn)無規(guī)律的波動性變化，但是還原糖含量的值都顯著低于可溶性糖含量。

2.3 葉綠素含量變化

由圖4可以看出，隨著葉片發(fā)育，3個甘藍品種的葉綠素含量總體上都表現(xiàn)為上升的趨勢，但是具體的變化則各不相同。鐵頭金剛的葉綠素含量是先升高后降低，在幼苗期前5周上升，在第6周時略有下降；早春寶的葉綠素含量表現(xiàn)出升高-降低-升高的趨勢，在幼苗期的前4周上升，第5周降低后第6周重新升高；京豐一號的葉綠素含量呈現(xiàn)波動性變化，在整體升高的趨勢下，第3周和第5周的測定值表現(xiàn)為降低。

3 小結與討論

圖1 不同處理可溶性蛋白質(zhì)含量

圖2 不同處理可溶性糖含量

圖3 不同處理還原糖含量

圖4 不同處理葉綠素含量

高等植物的葉片與其他器官一樣，有其自身獨特的生長發(fā)育過程。有研究者人為地將葉的一生分解為4個連續(xù)的、可識別的時期。從莖端的葉原基發(fā)端后，葉即進入發(fā)育的第1期，包括細胞分裂、擴大和分化；而后以葉片充分擴大為標志而進入第2期，即成熟期；隨后葉片黃化，機能開始衰退，進入生育的第3期；第4期葉片枯萎或脫落[5]。根據(jù)這一劃分，作物生長的幼苗期應該屬于葉片發(fā)育的第2期，即成熟期的第一個階段。在這一階段中，葉片充分擴大，葉片的成分和機能也逐漸發(fā)生變化，成為有機養(yǎng)分輸出的源。

可溶性蛋白是植物體內(nèi)的功能活性物質(zhì)，葉片可溶性蛋白質(zhì)含量可反應葉片酶的總體水平和生理活性高低[6～7]。植物體進行生長發(fā)育或器官建成時，蛋白質(zhì)含量較高。本研究中，3種甘藍葉片在幼苗期可溶性蛋白含量均隨幼苗的發(fā)育而不斷增加，表明植物體內(nèi)積累的保護和調(diào)節(jié)物質(zhì)增加。變化與葉片所處的生長發(fā)育階段相對應。

可溶性糖作為植物體的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，也是植物體可以直接利用的養(yǎng)分存在形式，與植物體的生長發(fā)育存在密切的關系。淀粉是最主要的貯藏性碳水化合物，二者在石蒜屬植物的生長發(fā)育期間存在相互轉化的關系。

3種甘藍出葉后，可溶性糖含量都有所增加，但都呈現(xiàn)波動性變化，我們認為這是由于光合作用產(chǎn)生了碳水化合物中有一部分可溶性糖轉化為淀粉被貯藏所導致。而在甘藍的整個發(fā)育過程中，在形成葉球前，蓮座葉始終作為養(yǎng)分的“源”，將所形成的養(yǎng)分轉化為淀粉在植物體內(nèi)進行儲藏，當葉球形成后，葉球則形成鱗莖作為養(yǎng)分的“庫”，將光合作用的產(chǎn)物以淀粉的形式貯藏在其中。

有研究認為，還原性糖在植物體內(nèi)，不僅是一種供應植物生長發(fā)育的能源物質(zhì)，它還可以作為一種信號調(diào)控物質(zhì)，調(diào)控植物的生長發(fā)育和器官建成[8]。一般認為，植物體內(nèi)的可溶性糖主要是蔗糖和還原性糖，結合圖2可以看出，在甘藍葉片中還原性糖在可溶性糖含量中所占比例較小，由此我們認為在甘藍幼苗期的葉片發(fā)育過程中，占主導的可溶性碳水化合物形態(tài)是蔗糖，糖分轉運的主要形態(tài)也可能是蔗糖，而還原性糖主要起到信號分子的作用。

葉綠素是植物葉片進行光合作用的主要色素，其含量的高低又直接影響植物光合作用的強弱[9]，因此葉綠素含量是衡量葉片光合性能和發(fā)育程度的重要標志。本研究中，3個甘藍品種葉綠素的含量逐漸升高，加上這一發(fā)育過程中甘藍個體植株的葉面積總量不斷增大，植株的光合能力不斷增強，這也符合作物生長的幼苗期和葉片發(fā)育的成熟期的基本特征。

[1]方智遠.我國甘藍產(chǎn)銷變化與育種對策[J].中國蔬菜，2008（1）：1-2.

[2]張志良，瞿偉菁主編.植物生理實驗指導.3版[M].北京：高等教育出版社，2003.

[3]大連輕工業(yè)學院等合編.食品分析[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2004.

[4]郝再彬，蒼晶，徐仲，等.植物生理實驗[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2004.

[5]Woolhouse H W.The Molecular Biology of Plant Development[M]//Smith H，Grierson D，Blackwell Scientific Publications，Oxford，London,l982:256-281.

[6]李成軍，王冰林，何啟偉，等.日光溫室厚皮甜瓜葉片發(fā)育進程中生理生化指標的變化[J].中國蔬菜，2007（6）：17-20.

[7]高曉辰.百合鱗莖發(fā)育和冷藏期間生理生化變化的研究[D].杭州：浙江大學，2002.

[8]徐偉韋.東方百合自繁鱗莖的發(fā)育與冷藏生理機制研究[D].杭州：浙江大學，2007.

[9]張國民，王連敏，王立志，等.苗期低溫對玉米葉綠素含量及生長發(fā)育的影響[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學，2000（1）：10-12.

Changes of Physiological Indexes in Leaves in Seedling Period in Brassica oleracea L.

TAN Dahai,LI Fuheng,YU Longfeng,LIU Jinyan

The changes of content of soluble protein soluble sugar reducing sugar and chlorophyll in leaves in seedling period were studied in 3 cabbage varities.The results showed that the content of soluble protein and chlorophyll increased.The content of soluble sugar increased gradually in the first three weeks and got the top value at the third week, and it increased again after the decreasing at the forth week.The content reducing sugar displayed changes without regularity but its value was much lower than soluble sugar.

L.;Seedling period;Leaf;Physiological indexes

10.3865/j.issn.1001-3547.2009.22.014

黑龍江省自然科學基金（C2005-32），博士后科學基金（LRB04-217），東北農(nóng)業(yè)大學科研啟動基金

譚大海（1980-），男，在讀博士，主要從事植物生理學方面的研究工作

李富恒，通信作者，電話：0451-5519002

2009-05-06